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公路涵洞设计分析

2020-11-25郝旭飞

商品与质量 2020年34期
关键词:涵洞洞口路线

郝旭飞

晋中市新奥交通设计所有限公司 山西晋中 030600

我国城镇化发展速度不断加快,在提高施工质量的同时,也能在很大程度上促进公路建设的行业崛起。公路涵洞横贯公路工程的路基,主要功能是泄水,同时也负责人、畜、车的通过,是一种比较小的构筑物,能够给迅速将公路沿线上的地表水排出,其所发挥的作用非常重要,因此有必要对公路涵洞设计进行阐述。

1 涵洞位置选择

设计公路涵洞,其位置选择应该兼顾使用性能,这是因为具体位置受到公路工程项目路线分布的影响,需要与路线分布相协调,保证两者的走向一致。与此同时,涵洞设计需要将地形因素、地基承载力因素、沟床稳定性因素纳入到考虑范围内,然后结合施工技术的具体操作难度,在评估工程施工成本支出后,确定涵洞的具体位置[1]。涵洞位置设计既要符合实际使用需要,也要控制施工成本、后期养护维修成本。一般而言,涵洞位置如果与其他工程路线或重要管线(公路、人行路、铁路等)交叉,则需要对涵洞位置进行重新确定,做好设计规划,最大程度减少安全隐患。如果是在山区开展公路施工,一旦评估某路段存在塌方隐患,则涵洞位置确定应该考虑如何及时将大量积水排出,满足排水需求。

2 公路涵洞设计

2.1 洞身长度

涵洞主要功能是排水,其洞身设计直接关系到涵洞的使用功能,是比较关键的因素。在设计时,设计人员需要保证涵洞洞身具有较强的承载力,使其能够更加稳定,保持畅通。由于涵洞还能够发挥支撑公路路面的效果,因此设计人员需要考虑设计洞身时,保证其具有较高的承载能力,确定好涵洞长度,并且保证洞身高度与涵洞长度之间的正确比例,确保公路涵洞设计的合理性,使其能够正常发挥作用[2]。

2.2 涵洞孔径

涵洞孔径能够发挥稳定涵洞结构,确保涵洞正常使用的作用,在对孔径进行设计时,设计人员需要最大程度利用现有资源,目的在于节约施工成本。与此同时,设计人员需要重点关注跨高比。所谓“跨高比”,主要是指涵洞高度与涵洞切面直径的比值,此数据是设计涵洞洞孔的核心数据,长期工程实践经验总结,涵洞高度与涵洞切面直径的比值最佳范围是0.75-1.125。

2.3 涵洞基础设计

在设计涵洞时,应该充分重视基础设计,考虑公路工程施工路段地理状况。一般情况下,基础设计的位置主要分布在河床较低和地面位置。在河床较低的位置布置涵洞时,设计人员必须考虑到具体位置的影响,通常低于1m 以下比较适宜。如果涵洞位置布置在地面,则设计人员需要对地基土质状况进行分析。,要时对地基进行相应处理。例如,软土地基需要布置一定的砂砾垫层,或者铺设粉砂,进一步调整地基的土质状况。

2.4 涵洞洞口设计

洞口的作用是方便进水和出水,同时洞口也发挥美化涵洞与协调周围环境的作用。在进行公路涵洞设计时,洞口位置的确定相对比较灵活,可根据实际情况,采取多种形式的洞口设计,最为常见的涵洞洞口设计形式主要有两种,分别为一字型洞口和八字型洞口。如果施工现场特殊,也可采用组合型洞口设计方式。设计人员在设计涵洞洞口时,除了要保证洞口水流畅通,也要顺利与路基和路面对接,观察路面是否有损坏,如遇腐蚀状况,需要在设计前对路面进行修复。

3 公路涵洞施工

3.1 施工步骤

公路工程涵洞施工主要步骤为:施工前准备—基坑开挖—浇筑混凝土—箱底浇筑—涵身浇筑—盖板现浇—涵背两侧填筑等。在这些施工步骤中,箱底浇筑、涵身浇筑施工甚为关键,关系到整个涵洞的施工质量,因此在设计施工时,应该对这两个施工步骤进行重点指导和监管。

3.2 质量控制

为进一步提高公路工程涵洞施工效果,需要注意以下几点问题。①当施工路面积水面积超过国家规定的相关标准,则设计人员与施工人员需要对施工具体路线进行详细分析,并且保证路线与河沟相交,这样设计施工的涵洞才能保证路面积水及时排出[3]。②当公路工程项目的施工路线必须要穿过灌溉的农田区域,并且施工路线影响到正常的农田灌溉,在此种情况下,设计人员需要对涵洞设计进行优化,避免影响到农田的灌溉,以免发生不良风险,造成经济损失。③在山区路段开展公路施工的,山坡面施工时需要对涵洞设计进行优化,规划好路线,明确涵洞布置的位置,使路基内侧边沟积水能够及时排出,避免对公路的正常使用造成严重影响。④由于现阶段公路工程施工条件越来越复杂,施工难度加大,特别是一些地形、地质条件复杂的地区,为进一步减少涵洞设计施工对周围环境的的影响,需要不断改进施工技术,才能不断适应新的施工需要。⑤如果施工现场周边有其他建筑物或地下管线,则对其进行相应的监测,一旦出现不良状况,及时查找原因,采取必要措施进行相应解决。结合工程实际施工情况,采取合理措施对涵洞设计方案进行相应改进。

4 结语

综上所述,涵洞是公路工程的重要排水设施,作为设计人员,应该对涵洞结构进行明确,正确选择涵洞位置,为后续施工降低操作难度,减少工程成本支出。与此同时,多年实践工作经验认为,涵洞设计需要遵循一定规律,结合自身特征,确定好涵洞位置,并使其与公路工程路线总体设计相契合。随着新施工工艺和新技术材料的不断应用。涵洞结构形式必然会发生明显变化,设计时做好前期勘察工作,因地制宜制定设计方案。

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